Question

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比C1₂、O₂、C1O₂、KMnO₄氧化性更强，消毒杀菌能力更强，且无二次污染；工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。

（1）干法制备高铁酸钠的主要反应为：

2FeSO₄+6Na₂O₂ ="=" 2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑

①该反应中的氧化剂是           ，还原剂是           ，每生成1mo1Na₂FeO₄转移电子的数目为        

②简要说明K₂FeO₄，作为水处理剂时，在水处理过程中所起的作用                       （2）湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的反应体系中有六种数粒：Fe(OH)₃、C1O^－、OH^－、FeO₄^2-、C1^－、H₂O。

①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：                              

②每生成1 mo1 FeO₄^2-转移   mo1电子，若反应过程中转移了0.3mo1电子，则还原产物的物质的量为    mo1。

③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K₂FeO₄），说明                                            。

Answer

（12分）（1）①Na2O2（1分） FeSO4和Na2O2（2分）3.01×1024或5NA（1分） 

②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原成Fe3+，Fe3+水解产生的氢氧化铁胶体能吸附除去水中的悬浮杂质。（2分） 

（2）①2 Fe(OH)3+3ClO-+4 OH-="2" FeO42-+3 C1－+5 H2O（3分）

② 3 （1分）  0.15（1分）

③ 该温度下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度小。（1分）

【解析】

试题分析：

（1）干法制备高铁酸钠的主要反应为：

2FeSO4+6Na2O2 = 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑

①该反应中的氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4和Na2O2，每生成1mo1Na2FeO4转移电子的数目为3.01×1024或5NA

②K2FeO4，作为水处理剂时，在水处理过程中所起的作用高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原成Fe3+，Fe3+水解产生的氢氧化铁胶体能吸附除去水中的悬浮杂质。

（2）湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的反应体系中有六种数粒：

Fe(OH)3、C1O－、OH－、FeO42-、C1－、H2O。

湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：2 Fe(OH)3+3ClO-+4 OH-="2" FeO42-+3 C1－+5 H2O

②每生成1 mo1 FeO42-转移3mo1电子，若反应过程中转移了0.3mo1电子，则还原产物的物质的量为0.15mo1。

③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K2FeO4），说明该温度下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度小。

考点：氧化还原反应